Расчетно-графическая работа №8

Подождите немного. Документ загружается.

Федеральное агентство по образованию России

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Факультет АТС

Кафедра АТП

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине:

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

На тему:

Разработка системы реверсивного управления

трехфазным асинхронным электроприводом

Выполнил: студентка гр.АУ-432

Кабирова Ю.В.

Проверил: Коуров Г.Н.

2008

Содержание.

Задание 3

Введение 4

1 Выбор элементов электроавтоматики 5

1.1 Электродвигатель 5

1.2 Выбор магнитного пускателя 6

1.3 Выбор теплового реле 8

2 Расчет цепи управления 9

2.1 Выбор кнопок управления 9

2.2 Выбор световой сигнализации 10

2.3 Расчет и выбор трансформатора 11

2.4 Выбор плавких предохранителей 14

2.5 Выбор реле времени 15

2.6 Выбор автоматического выключателя 16

3 Работа схемы 17

Заключение 18

Список использованной литературы 19

Изм

Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

202.4.195.000.000 ПЗ

Разраб.

Кабирова Ю.В

Провер.

Коуров Г.Н.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит. Листов

Задание

Разработка системы реверсивного управления трехфазным асинхронным

электроприводом (того механизма, которым он управляет).

1 Составить задание на разработку системы управления. Согласовать с

руководителем работы. Система управления должна реализовывать следующие

функции:

1.1 Осуществлять пуск, стоп, реверс толчковый режим электропривода;

1.2 Осуществлять защиту питающей электрической сети от коротких

замыканий на разработанной установке;

1.3 Реализовать функцию защиты электрической машины от мощных

(больших) кратковременных и длительных незначительных перегрузок;

1.4 Схема должна реализовывать защиту от повторного включения,

установки, после прерывания подачи напряжения (нуль - защита);

1.5 Схема должна предусматривать отключение, обеспечивающее

безопасное ведение ремонтных и профилактических работ на установке;

1.6 Схема должна обеспечивать сигнализацию режимов работы и

блокировки;

1.7 Схема должна предусматривать аварийное отключение оператором;

1.8 Схема должна предусматривать гальваническую развязку между

силовыми цепями и цепями управления;

1.9 Схема должна решать вопросы по дополнительному заданию

преподавателя-консультанта;

2 Обсудить и утвердить задание у консультанта;

3 Выполнить описание принципов работы схемы;

4 Произвести расчеты, необходимые для:

4.1 Выбора элементов реализующих функции схемы;

4.2 Произвести выбор блока питания для цепей управления,

обеспечивающего гальваническую развязку между силовой цепью и

цепью управления;

5 Обосновать выбор всех элементов схемы;

6 Оформить графическую часть на одном листе формата А2 или А3;

7 Оформить текстовую часть в виде пояснительной записки, согласно ЕСКД.

Тип документации – рабочая, схема – электрическая принципиальная.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Введение

Электрической схемой установки автоматизированного электропривода (как

и любой другой электротехнической установки) называют схему электрических

цепей входящих в неё электродвигателей, преобразователей, аппаратов, приборов и

устройств. Современные системы электроприводов содержат десятки и даже сотни

отдельных элементов, электрически соединённых между собой приводами,

кабелями и шинами. В целях облегчения процесса составления электрических схем

и чтения уже выполненных схем при их изображении должны соблюдаться

определённые правила, устанавливаемые ГОСТами.

Все цепи в электрических схемах делят на две категории: главные (силовые)

цепи и цепи управления. К главным цепям относят цепи якорей, статоров и роторов

электрических машин, силовые цепи преобразователей электрической энергии и т.

п. В цепях управления находятся катушки контакторов и реле, контакты реле, блок-

контакты контакторов, обмотки усилителей и других аппаратов управления, а

также аппаратов и устройств защиты и сигнализации. Главные цепи допускается

выделять на схемах утолщёнными линиями. Цепи управления выполняют тонкими

линиями.

Принципиальная (полная) схема определяет полный состав элементов

установки и связи между ними. Такая схема удобна для изучения принципа

действия электроустановки. На её основе разрабатывается другая конструкторская

документация, в том числе схемы соединений и подключений. При составлении

принципиальных схем, как правило, применяют разнесённый способ размещения

на схеме условных графических обозначений элементов.

Схемы соединений (монтажные схемы) предназначены для выполнения по

ним электрических связей в пределах отдельных комплектных устройств (панелей,

блоков и т. д.). Схемы подключения (схемы внешних соединений) показывают

соединения между комплектными устройствами, отдельно стоящими

электроприёмниками и аппаратами, т. е. между электрооборудованием,

территориально «разбросанными».

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

1 Выбор элементов электроавтоматики

1.1 Электродвигатель

Разработаем систему управления трехфазным асинхронным

электроприводом главного движения 4А112M4У3 лоботокарного

станка 1Р693. Серия 4А является массовой серией АД, рассчитанных

на применение в различных областях промышленности. Она

охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 да 400 кВт.

В серии 4А принята следующая система обозначений:

87654321

4 XXXXXXXА

где

1– название серии (4А);

2–исполнение АД по способу защиты: буква М –

исполнение IP23, отсутствие буква означает исполнение

IP44.

3–исполнение АД по материалу станины и щитов:

отсутствие буквы–станина и щиты чугунные или

стальные.

4–высота оси вращения, мм.

5–установочный размер по длине станины.

6–длина серденика.

7–число полюсов АД.

8–климатические условия и категория размещения.

Таблица 1 Технические параметры данного асинхронного

электродвигателя:

Пусковой ток электродвигателя определяется по формуле:

пуск

= 7I

ном

= 722,5 = 157,5 А.

Напряжение, U , В 380

Номинальная мощность, P , кВт 5,5

Частота вращения, n , об/мин 1450

КПД, % 85,5

Cos φ 0,86

ном

, А 22,5

ном

мах

/М

ном

2,2

/М

ном

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

1.2 Выбор магнитного пускателя

Магнитные пускатели предназначены для пуска, остановки,

реверсирования и тепловой защиты, главным образом,

асинхронных электродвигателей. Пускатели выполняются

открытого, защищенного, пылебрызгонепроницаемого

исполнения, реверсивные и нереверсивные, с тепловой защитой и

без неё.

Выбор производится по номинальной силе тока магнитного

пускателя Iмп, которая должна быть не меньше I

НДВ.

А,522Iт.е.,II

МПНДВМП



Проверка осуществляется по току включения пускателя I

вкл.мп

который должен превышать пусковой ток двигателя:

вкл.мп

≥

двпуск

А5,157I

дв пуск





вкл.мп

должен быть не меньше 157,5 А.

Выбираем магнитный пускатель ПМЕ-212(Рис.1). Это

пускатель с прямоходовой магнитной системой и управлением на

переменном токе. Используются для управления

электродвигателями с короткозамкнутым ротором.

Рис.1 Магнитный пускатель ПМЕ-212

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Таблица 2 Технические данные магнитного пускателя

КМ1 и КМ2 типа ПМЕ-212.

Предельный ток включения и отключения при

U=380В, А

280

Номинальный ток, А 25

Провал главных контактов, мм 4±0,5

Начальное нажатие на контактный мостик, Н 3

Раствор главных контактов, мм 3

Материал контактных накладок

КМК-А10М

Номинальная мощность обмотки, В*А 8

Пусковая мощность, потребляемая обмоткой,

В*А

160

Количество

контактов

замыкающих 2

размыкающих 2

Масса, кг 0,57

Габариты, мм 89х150х11

Проверка соответствия выбранного магнитного пускателя

требованиям схемы:

А5,2225т.е.,II

НДВМП



вкл.мп

≥

двпуск

280 ≥157,5А

Условия выполняются, следовательно, выбранный магнитный

пускатель удовлетворяет требованиям.

На схеме электрической принципиальной он представлен в

виде двух контакторов КМ1, КМ2.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

1.3 Выбор теплового реле

При незначительных длительных перегрузках в

электродвигателях, возникающих при возрастании момента

сопротивления на рабочем органе машины или за счёт витковых

замыканий в обмотках, протекает ток, превышающий допустимое

значение на 20 - 50 %. Такой режим работы приводит к перегреву

обмоток и электродвигателя (аппарата) в целом, а следовательно,

к преждевременному выходу его из строя. Для защиты

электрооборудования от таких перегрузок служат тепловые реле,

которые включают последовательно в контролируемую цепь.

Реле электротепловые TPH-25 предназначены для защиты

трехфазных асинхронных электродвигателей от перегрузок

недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при

выпадении одной из фаз. Они монтируют зажимами цепи

управления вверх. Применяются в схемах управления

электроприводами в цепях переменного напряжения до 660В

частоты 50Гц.

Таблица 3 Технические данные теплового реле TРH-25

Ре

ле

обеспечивают ускоренное срабатывание при обрыве фазы.

Реле имеют: три полюса, температурный компенсатор, регулятор

тока несрабатывания, 1 замыкающий и один размыкающий

контакты, ручной возврат, переднее присоединение внешних

проводников, несменные нагревательные элементы.

Тепловое реле выбирается исходя из соотношения:

н.т.р.

> I

н.дв.

ртн

- номинальный ток теплового реле, А

двном

- номинальный численные значения, получим:

АА 2225 

Номинальный ток реле 25А

Номинальный ток теплового элемента 6,3A

Диапазон регулирования номинального тока

несрабатывания

18-

32А

Время срабатывания 4,5-9с

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

двномэтн

...



АI

этн

двном

уст

14,63,6

87,4



Примем ток уставки 6,14А.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

2. Расчет цепи управления

2.1 Выбор кнопок управления

Кнопки управления - это аппараты, подвижные контакты

которых перемещаются и срабатывают при нажатии на толкатель

кнопки.

Кнопки управления предназначены для коммутации

электрических цепей управления. Кнопки служат командными

органами.

В установке используются кнопки управления «Пуск вперед»,

«Пуск назад» (чёрного цвета) и «Стоп» (красного цвета),

«Толчковый режим вперед» (черного цвета), «Толчковый режим

назад» (черного цвета) а также кнопка «Аварийного останова»

(грибовидный толкатель красного цвета)

В схеме управления используют следующие кнопки

управления:

1) Аварийное отключение (грибовидный толкатель красного

цвета) – SB 1;

2) Стоп (красного цвета) – SB 2;

3) Пуск вперед (черного цвета) – SB 3;

4) Пуск назад (черного цвета) – SB 4;

5) Толчковый режим вперед (черного цвета) – SB5;

6) Толчковый режим назад (черного цвета) – SB6.

Кнопки управления серии КМЕ предназначены для

коммутации электрических цепей управления переменного

напряжения до 660 В частоты 50 и 60 Гц и постоянного

напряжения до 440 В.

Структура условного обозначения

КМЕ ХХХХ ХХ:

КМЕ - вид аппарата;

Х - исполнение по форме толкателя: 4 - с цилиндрическим

толкателем; 5 - с грибовидным толкателем;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист